trunk/sample/sandbox/jp/nyatla/nyartoolkit/sandbox/x2/NyARSingleDetectMarker_X2.java

   1 /* \r
   2  * PROJECT: NyARToolkit\r
   3  * --------------------------------------------------------------------------------\r
   4  * This work is based on the original ARToolKit developed by\r
   5  *   Hirokazu Kato\r
   6  *   Mark Billinghurst\r
   7  *   HITLab, University of Washington, Seattle\r
   8  * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/\r
   9  *\r
  10  * The NyARToolkit is Java version ARToolkit class library.\r
  11  * Copyright (C)2008 R.Iizuka\r
  12  *\r
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
  14  * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
  15  * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
  16  * of the License, or (at your option) any later version.\r
  17  * \r
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  21  * GNU General Public License for more details.\r
  22  * \r
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  24  * along with this framework; if not, write to the Free Software\r
  25  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA\r
  26  * \r
  27  * For further information please contact.\r
  28  *      http://nyatla.jp/nyatoolkit/\r
  29  *      <airmail(at)ebony.plala.or.jp>\r
  30  * \r
  31  */\r
  32 package jp.nyatla.nyartoolkit.sandbox.x2;\r
  33 \r
  34 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;\r
  35 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.*;\r
  36 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;\r
  37 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.param.NyARParam;\r
  38 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.pickup.*;\r
  39 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.*;\r
  40 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;\r
  41 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.transmat.*;\r
  42 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARIntSize;\r
  43 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.gs2bin.*;\r
  44 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.rgb2bin.NyARRasterFilterBuilder_RgbToBin;\r
  45 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterfilter.rgb2bin.NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold;\r
  46 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.INyARSquareDetector;\r
  47 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARSquare;\r
  48 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect.NyARSquareStack;\r
  49 \r
  50 \r
  51 /**\r
  52  * 画像からARCodeに最も一致するマーカーを1個検出し、その変換行列を計算するクラスです。\r
  53  * \r
  54  */\r
  55 public class NyARSingleDetectMarker_X2\r
  56 {\r
  57         private static final int AR_SQUARE_MAX = 100;\r
  58 \r
  59         private boolean _is_continue = false;\r
  60         private NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA _match_patt;\r
  61         private INyARSquareDetector _square_detect;\r
  62 \r
  63         private final NyARSquareStack _square_list = new NyARSquareStack(AR_SQUARE_MAX);\r
  64 \r
  65         protected INyARTransMat _transmat;\r
  66 \r
  67         private double _marker_width;\r
  68 \r
  69         // 検出結果の保存用\r
  70         private int _detected_direction;\r
  71 \r
  72         private double _detected_confidence;\r
  73 \r
  74         private NyARSquare _detected_square;\r
  75 \r
  76         private INyARColorPatt _patt;\r
  77 \r
  78         /**\r
  79          * 検出するARCodeとカメラパラメータから、1個のARCodeを検出するNyARSingleDetectMarkerインスタンスを作ります。\r
  80          * \r
  81          * @param i_param\r
  82          * カメラパラメータを指定します。\r
  83          * @param i_code\r
  84          * 検出するARCodeを指定します。\r
  85          * @param i_marker_width\r
  86          * ARコードの物理サイズを、ミリメートルで指定します。\r
  87          * @throws NyARException\r
  88          */\r
  89         public NyARSingleDetectMarker_X2(NyARParam i_param, NyARCode i_code, double i_marker_width,int i_raster_type) throws NyARException\r
  90         {\r
  91                 final NyARIntSize scr_size=i_param.getScreenSize();     \r
  92                 // 解析オブジェクトを作る\r
  93                 this._square_detect = new NyARSquareDetector_X2(i_param.getDistortionFactor(),scr_size);\r
  94                 this._transmat = new NyARTransMat_X2(i_param);\r
  95                 this._marker_width = i_marker_width;\r
  96         int cw=i_code.getWidth();\r
  97         int ch=i_code.getHeight();\r
  98                 // 評価パターンのホルダを作る\r
  99                 this._patt = new NyARColorPatt_O3(cw,ch);\r
 100                 // 評価器を作る。\r
 101                 this._match_patt = new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA(i_code);\r
 102                 //２値画像バッファを作る\r
 103                 this._bin_raster=new NyARBinRaster(scr_size.w,scr_size.h);\r
 104                 //差分データインスタンスの作成\r
 105                 this._deviation_data=new NyARMatchPattDeviationColorData(cw,ch);\r
 106                 this._tobin_filter=new NyARRasterFilterBuilder_RgbToBin(100,i_raster_type);\r
 107                 return;\r
 108         }\r
 109 \r
 110         private NyARBinRaster _bin_raster;\r
 111         private NyARRasterFilter_ARToolkitThreshold _tobin_filter;\r
 112         private final NyARMatchPattResult __detectMarkerLite_mr=new NyARMatchPattResult();\r
 113         private NyARMatchPattDeviationColorData _deviation_data;\r
 114 \r
 115         \r
 116         /**\r
 117          * i_imageにマーカー検出処理を実行し、結果を記録します。\r
 118          * \r
 119          * @param i_raster\r
 120          * マーカーを検出するイメージを指定します。イメージサイズは、カメラパラメータ\r
 121          * と一致していなければなりません。\r
 122          * @return マーカーが検出できたかを真偽値で返します。\r
 123          * @throws NyARException\r
 124          */\r
 125         public boolean detectMarkerLite(INyARRgbRaster i_raster,int i_threshold) throws NyARException\r
 126         {\r
 127                 //サイズチェック\r
 128                 if(!this._bin_raster.getSize().isEqualSize(i_raster.getSize())){\r
 129                         throw new NyARException();\r
 130                 }\r
 131 \r
 132                 //ラスタを(1/4の画像の)２値イメージに変換する.\r
 133                 this._tobin_filter.setThreshold(i_threshold);\r
 134                 this._tobin_filter.doFilter(i_raster,this._bin_raster);\r
 135                 \r
 136                 \r
 137                 this._detected_square = null;\r
 138                 NyARSquareStack l_square_list = this._square_list;\r
 139                 // スクエアコードを探す\r
 140                 this._square_detect.detectMarker(this._bin_raster, l_square_list);\r
 141 \r
 142 \r
 143                 int number_of_square = l_square_list.getLength();\r
 144                 // コードは見つかった？\r
 145                 if (number_of_square < 1) {\r
 146                         return false;\r
 147                 }\r
 148                 boolean result=false;\r
 149                 NyARMatchPattResult mr=this.__detectMarkerLite_mr;\r
 150                 int square_index = 0;\r
 151                 int direction = NyARSquare.DIRECTION_UNKNOWN;\r
 152                 double confidence = 0;\r
 153                 for(int i=0;i<number_of_square;i++){\r
 154                         // 評価基準になるパターンをイメージから切り出す\r
 155                         if (!this._patt.pickFromRaster(i_raster, l_square_list.getItem(i).imvertex)){\r
 156                                 continue;\r
 157                         }\r
 158                         //取得パターンをカラー差分データに変換して評価する。\r
 159                         this._deviation_data.setRaster(this._patt);\r
 160                         this._match_patt.evaluate(this._deviation_data,mr);\r
 161 \r
 162                         final double c2 = mr.confidence;\r
 163                         if (confidence > c2) {\r
 164                                 continue;\r
 165                         }\r
 166                         // もっと一致するマーカーがあったぽい\r
 167                         square_index = i;\r
 168                         direction = mr.direction;\r
 169                         confidence = c2;\r
 170                         result=true;\r
 171                 }\r
 172                 \r
 173                 // マーカー情報を保存\r
 174                 this._detected_square = (NyARSquare)l_square_list.getItem(square_index);\r
 175                 this._detected_direction = direction;\r
 176                 this._detected_confidence = confidence;\r
 177                 return result;\r
 178         }\r
 179 \r
 180         /**\r
 181          * 検出したマーカーの変換行列を計算して、o_resultへ値を返します。\r
 182          * 直前に実行したdetectMarkerLiteが成功していないと使えません。\r
 183          * \r
 184          * @param o_result\r
 185          * 変換行列を受け取るオブジェクトを指定します。\r
 186          * @throws NyARException\r
 187          */\r
 188         public void getTransmationMatrix(NyARTransMatResult o_result) throws NyARException\r
 189         {\r
 190                 // 一番一致したマーカーの位置とかその辺を計算\r
 191                 if (this._is_continue) {\r
 192                         this._transmat.transMatContinue(this._detected_square,this._detected_direction,this._marker_width, o_result);\r
 193                 } else {\r
 194                         this._transmat.transMat(this._detected_square,this._detected_direction,this._marker_width, o_result);\r
 195                 }\r
 196                 return;\r
 197         }\r
 198 \r
 199         /**\r
 200          * 検出したマーカーの一致度を返します。\r
 201          * \r
 202          * @return マーカーの一致度を返します。0～1までの値をとります。 一致度が低い場合には、誤認識の可能性が高くなります。\r
 203          * @throws NyARException\r
 204          */\r
 205         public double getConfidence()\r
 206         {\r
 207                 return this._detected_confidence;\r
 208         }\r
 209 \r
 210         /**\r
 211          * 検出したマーカーの方位を返します。\r
 212          * \r
 213          * @return 0,1,2,3の何れかを返します。\r
 214          */\r
 215         public int getDirection()\r
 216         {\r
 217                 return this._detected_direction;\r
 218         }\r
 219 \r
 220         /**\r
 221          * getTransmationMatrixの計算モードを設定します。 初期値はTRUEです。\r
 222          * \r
 223          * @param i_is_continue\r
 224          * TRUEなら、transMatCont互換の計算をします。 FALSEなら、transMat互換の計算をします。\r
 225          */\r
 226         public void setContinueMode(boolean i_is_continue)\r
 227         {\r
 228                 this._is_continue = i_is_continue;\r
 229         }\r
 230 }\r